Il lenzuolo sindonico è sostenuto da tre figure in piedi su un tappeto di nubi: San Giovanni Battista a sinistra, posto di tre quarti col busto e di profilo col viso, col petto scoperto e manto rosso appoggiato sulla spalla destra, la Madonna al centro, con capo reclinato su un lato, sguardo basso, vestita di manto blu scuro; entrambe le mani sono visibili, protese oltre la tela. A destra un santo francescano contempla la Sindone sporgendo il capo sulla destra, e benedicendo con la mano destra; alle sue spalle si intravede ancora un'ulteriore figura, di cui si scorge solo una parte di viso. Il lenzuolo è ripiegato a metà, come si vede dal gesto che compie l'angioletto in primo piano, a sinistra, di spalle, che ne solleva un lembo, lasciandone scorgere l'altro lato al di sotto. Un altro angioletto sulla destra in ginocchio di tre quarti si volge dal lato opposto, e due cherubini si vedono tra le nubi in basso. La cornice è di forma rettangolare, con semplici modanature